O que é a proteção contra inundações (DTS01) e porque é que os bucins para cabos offshore precisam dela?

As instalações offshore enfrentam alguns dos ambientes mais adversos da Terra, onde uma única falha num bucim pode provocar incêndios catastróficos, explosões ou paragens completas do sistema. Os prensa-cabos tradicionais simplesmente não são suficientes quando se lida com vapores de hidrocarbonetos, condições climatéricas extremas e a constante ameaça de incêndio nas operações de petróleo e gás.

O Deluge Protection (DTS01) é um sistema especializado de supressão de incêndios que fornece proteção automática por pulverização de água para bucins de cabos em áreas perigosas offshore, cumprindo DNV GL¹ e API² normas para uma maior segurança em atmosferas explosivas. Este sistema é ativado durante emergências de incêndio para arrefecer o equipamento e evitar a propagação de chamas através de penetrações de cabos.

Tendo trabalhado com grandes operadores offshore nas regiões do Mar do Norte, Médio Oriente e Ásia-Pacífico, testemunhei em primeira mão como uma proteção adequada contra dilúvio pode significar a diferença entre um incidente contido e uma emergência em toda a plataforma. Permitam-me que partilhe o que todos os engenheiros offshore precisam de saber sobre este sistema de segurança crítico.

Índice

• O que é o sistema de proteção contra inundações DTS01?
• Porque é que os bucins para cabos offshore requerem uma proteção especial?
• Como é que a proteção contra inundações funciona com os bucins?
• Quais são os principais requisitos de conceção?
• Como selecionar bucins compatíveis?
• Perguntas frequentes sobre a proteção contra inundações para bucins

O que é o sistema de proteção contra inundações DTS01?

O DTS01 (Deluge Type System 01) é um sistema automático de supressão de incêndios especificamente concebido para instalações offshore, fornecendo proteção de pulverização de água de grande volume para equipamento elétrico e penetrações de cabos em áreas perigosas.

O sistema representa uma barreira de segurança crítica na gestão de riscos offshore, concebido para funcionar nos ambientes marítimos mais difíceis, onde os métodos tradicionais de supressão de incêndios se revelam inadequados.

Componentes principais do sistema

Rede de deteção: Os sistemas avançados de deteção de calor e chama monitorizam continuamente as áreas perigosas. Estes sistemas incluem normalmente cabos lineares de deteção de calor³, Detectores de chama UV/IR⁴e sensores de temperatura estrategicamente posicionados em torno de instalações de prensa-cabos.

Distribuição de água: Bombas de alta capacidade fornecem água do mar através de redes de tubagens resistentes à corrosão. O sistema mantém uma pressão constante e taxas de fluxo capazes de fornecer 10-20 litros por minuto por metro quadrado de área protegida.

Mecanismo de ativação: A ativação automática ocorre através de sistemas de controlo redundantes, exigindo normalmente a confirmação de múltiplos pontos de deteção para evitar falsos alarmes e, ao mesmo tempo, garantir uma resposta rápida durante emergências genuínas.

Sistemas de drenagem: A drenagem eficaz da água evita a acumulação que pode danificar o equipamento elétrico ou criar riscos adicionais durante o funcionamento do sistema.

Lembro-me de trabalhar com o Hassan, um gestor de segurança de uma grande plataforma petrolífera no Golfo Pérsico. As suas instalações sofreram um pequeno incêndio elétrico numa área de junção de cabos. O sistema DTS01 foi ativado em 45 segundos, contendo o incêndio antes que este se pudesse propagar ao equipamento de processamento de hidrocarbonetos adjacente. Sem esta proteção, o incidente poderia ter-se transformado numa emergência grave que exigiria a evacuação da plataforma. 😊

Quadro regulamentar

Normas DNV GL: O sistema deve estar em conformidade com a norma DNV-OS-D301 para sistemas de proteção contra incêndios e com a norma DNV-RP-G101 para planeamento de inspecções com base no risco.

Requisitos da API: O API RP 14C fornece diretrizes para sistemas de segurança offshore, incluindo critérios de conceção e normas de desempenho de proteção contra dilúvio.

Normas internacionais: O IEC 61892⁵ abrange instalações eléctricas em unidades offshore móveis e fixas, especificando os requisitos de proteção para sistemas de cabos.

Porque é que os bucins para cabos offshore requerem uma proteção especial?

Os prensa-cabos offshore enfrentam riscos únicos, incluindo a exposição ao vapor de hidrocarbonetos, condições climatéricas extremas e o potencial de propagação rápida de incêndios em espaços confinados, tornando os sistemas de proteção especializados essenciais para a segurança do pessoal e a proteção dos bens.

O ambiente offshore cria uma tempestade perfeita de condições que podem transformar pequenas falhas eléctricas em grandes desastres. Compreender estes riscos é crucial para uma conceção adequada do sistema de proteção.

Riscos únicos no mar

Tipo de perigo	Nível de risco	Consequências potenciais	Requisitos de proteção
Vapores de hidrocarbonetos	Extremo	Explosão, fogo repentino	Equipamento com classificação Ex + dilúvio
Corrosão por pulverização de sal	Elevado	Degradação da vedação, arco voltaico	Aço inoxidável + revestimentos de proteção
Clima extremo	Elevado	Danos físicos, inundações	Classificações IP melhoradas + proteção estrutural
Espaços confinados	Médio	Propagação rápida do fogo	Sistemas de supressão ativa

Ambiente de hidrocarbonetos: As plataformas de petróleo e gás contêm inúmeras fontes de vapores inflamáveis. Um simples arco elétrico de um prensa-cabos danificado pode inflamar estes vapores, criando incêndios repentinos ou explosões. A proteção contra dilúvio proporciona arrefecimento imediato e supressão de vapor.

Atmosfera corrosiva: A constante projeção salina acelera a corrosão dos componentes metálicos, comprometendo potencialmente os invólucros à prova de explosão e os sistemas de vedação dos bucins. A combinação de corrosão e falhas eléctricas aumenta significativamente o risco de incêndio.

Extremos climáticos: As instalações offshore enfrentam furacões, temperaturas extremas e ondas enormes. Estas condições podem danificar os prensa-cabos, criando pontos de entrada para a humidade e potenciais fontes de ignição.

Limitações da rota de fuga: Ao contrário das instalações em terra, as plataformas offshore têm opções de evacuação limitadas. Os sistemas de supressão de incêndios devem conter os incidentes rapidamente para evitar que o pessoal fique preso.

Riscos de propagação de incêndios

Os prensa-cabos representam pontos de penetração críticos onde os incêndios se podem propagar entre compartimentos. Sem uma proteção adequada, um incêndio que comece numa área pode propagar-se rapidamente através das rotas dos cabos, sobrecarregando as capacidades de combate a incêndios da plataforma.

David, um gestor de projeto de um operador do Mar do Norte, partilhou como a sua avaliação de risco identificou as penetrações de cabos como as vias de propagação de incêndio de maior risco na sua plataforma. A implementação da proteção DTS01 em todas as principais instalações de prensa-cabos reduziu o risco de incêndio calculado em mais de 60%, melhorando significativamente o seu caso de segurança junto dos reguladores.

Como é que a proteção contra inundações funciona com os bucins?

Os sistemas de proteção contra inundações integram-se nas instalações de prensa-cabos através de bicos de pulverização estrategicamente posicionados, redes de deteção e sistemas de drenagem que proporcionam uma supressão abrangente do fogo, mantendo a integridade do sistema elétrico.

A integração requer uma coordenação cuidadosa entre engenheiros de proteção contra incêndios, projectistas eléctricos e fabricantes de bucins para garantir um desempenho ótimo em condições de emergência.

Conceção da integração de sistemas

Otimização do padrão de pulverização: Os bicos de dilúvio estão posicionados de modo a proporcionar uma cobertura uniforme de água sobre as áreas dos bucins sem criar uma pressão de água excessiva que possa danificar equipamento sensível. As taxas de pulverização típicas variam entre 10-20 L/min/m², dependendo da avaliação do risco de incêndio.

Mapeamento da zona de deteção: Os detectores de calor e de chama estão estrategicamente localizados para fornecer um alerta precoce, evitando falsos alarmes de fontes de calor operacionais normais. Os cabos lineares de deteção de calor correm frequentemente ao longo de caminhos de cabos para uma cobertura abrangente.

Proteção eléctrica: Os bucins e o equipamento elétrico associado devem manter a funcionalidade durante a ativação do dilúvio. Isto requer uma vedação melhorada (mínimo IP68) e materiais resistentes à corrosão capazes de suportar a exposição contínua à água.

Sequência de ativação

Fase de deteção: Vários sensores devem confirmar as condições de incêndio para evitar uma falsa ativação. O tempo de confirmação típico varia entre 15-45 segundos, dependendo da configuração do sistema de deteção.

Pré-ativação: Os alarmes de aviso soam e os sistemas eléctricos não essenciais podem desligar-se automaticamente para evitar riscos eléctricos durante a aplicação da água.

Ativação do dilúvio: Inicia-se uma pulverização de água de grande volume, direcionada para as áreas dos prensa-cabos e para o equipamento circundante. O sistema mantém-se em funcionamento até ser reposto manualmente por pessoal qualificado.

Pós-incidente: Os sistemas de drenagem removem a água acumulada, mantendo a proteção para potenciais cenários de reacendimento.

Monitorização do desempenho

Os sistemas DTS01 modernos incluem capacidades de monitorização abrangentes que acompanham a pressão do sistema, os caudais, as posições das válvulas e o estado dos detectores. Esta monitorização contínua assegura a prontidão do sistema e fornece um aviso prévio dos requisitos de manutenção.

Quais são os principais requisitos de conceção?

Os requisitos de conceção do DTS01 abrangem a capacidade de abastecimento de água, padrões de cobertura de pulverização, sensibilidade de deteção, adequação da drenagem e compatibilidade de materiais - tudo isto mantendo a funcionalidade do sistema elétrico durante a ativação de emergência.

Uma conceção adequada requer o equilíbrio entre a eficácia da proteção contra incêndios e a fiabilidade do sistema elétrico, garantindo que a cura não se torna pior do que a doença.

Especificações do abastecimento de água

Requisitos de caudal: Mínimo de 10 L/min/m² para áreas gerais, aumentando para 20 L/min/m² para zonas de alto risco que contenham múltiplas penetrações de cabos ou equipamento de processamento de hidrocarbonetos.

Padrões de pressão: O sistema deve manter uma pressão de 7-10 bar nos bicos de pulverização para garantir a formação e a cobertura efectivas das gotas. As variações de pressão não devem exceder ±10% em toda a área protegida.

Capacidade de duração: Os sistemas devem funcionar continuamente durante um mínimo de 30 minutos, sendo que muitas instalações são concebidas para funcionar durante mais de 60 minutos, para ter em conta potenciais cenários de reacendimento.

Qualidade da água: Os sistemas de água do mar requerem inibidores de corrosão e filtragem para evitar o entupimento dos bicos. Os sistemas de água doce oferecem uma melhor compatibilidade do equipamento, mas requerem uma maior capacidade de armazenamento.

Normas de cobertura e deteção

Parâmetro	Requisito mínimo	Prática recomendada	Aplicações críticas
Cobertura de pulverização	100% de zona protegida	110% com zonas de sobreposição	120% com bicos redundantes
Resposta de deteção	60 segundos no máximo	30 segundos típicos	15 segundos para o risco elevado
Tamanho da gota de água	1-3mm de diâmetro	1,5-2,5 mm ótimo	Névoa fina para supressão de vapor
Capacidade de drenagem	150% de taxa de pulverização	200% com capacidade de pico	250% para espaços confinados

Sensibilidade de deteção: Os sistemas devem detetar incêndios de forma fiável, evitando falsos alarmes de soldadura, trabalho a quente ou funcionamento do equipamento. A deteção multi-critério utilizando sensores de calor, chama e fumo proporciona uma fiabilidade óptima.

Compatibilidade ambiental: Todos os componentes devem funcionar de forma fiável em condições offshore, incluindo névoa salina, ciclos de temperatura (-20°C a +60°C), vibração e potencial inundação durante condições meteorológicas severas.

Normas de materiais e de construção

Resistência à corrosão: Todos os componentes em contacto com a água devem utilizar aço inoxidável 316L ou materiais equivalentes resistentes à corrosão. Os revestimentos protectores podem complementar a seleção do material, mas não podem substituir a especificação adequada do material.

Compatibilidade eléctrica: Os bucins e o equipamento elétrico devem manter a vedação IP68 durante e após a ativação do dilúvio. São essenciais materiais de vedação melhorados e disposições de drenagem.

Conceção estrutural: As tubagens e os sistemas de suporte devem suportar os movimentos da plataforma, os ciclos térmicos e o potencial impacto das actividades de manutenção, mantendo a integridade do sistema.

Como selecionar bucins compatíveis?

Os bucins compatíveis devem proporcionar uma vedação melhorada (IP68), resistência à corrosão e integridade estrutural, mantendo o desempenho elétrico durante a ativação do sistema de dilúvio e a exposição prolongada à água.

A seleção requer a compreensão dos requisitos operacionais normais e das condições de emergência que ocorrem durante a ativação do dilúvio.

Requisitos de vedação reforçados

Normas de classificação IP: O IP68 representa a classificação mínima aceitável, mas as condições de teste específicas têm uma importância significativa. Procure bucins testados para IP68 com submersão contínua em vez de apenas classificações de imersão temporária.

Seleção do material de vedação: As vedações NBR padrão podem degradar-se sob exposição contínua à água. Os vedantes de EPDM ou silicone proporcionam uma resistência superior à água e estabilidade de temperatura para instalações protegidas contra inundações.

Barreiras de selagem múltiplas: Os bucins Premium incorporam várias fases de vedação para proporcionar redundância durante uma exposição prolongada à água. Isto inclui normalmente vedantes de entrada de cabo, vedantes de rosca e vedantes de barreira interna.

Compatibilidade de materiais

Materiais da carroçaria: O aço inoxidável 316L oferece uma óptima resistência à corrosão para ambientes marinhos de dilúvio. O latão pode ser aceitável para sistemas de água doce, mas requer revestimentos protectores para exposição à água do mar.

Especificações de hardware: Todos os parafusos, porcas e anilhas devem utilizar aço inoxidável de qualidade marítima ou materiais super-duplex. As ferragens normais de aço-carbono falharão rapidamente em ambientes protegidos por dilúvio.

Continuidade eléctrica: As instalações à prova de explosão requerem uma ligação eléctrica contínua através do conjunto do bucim. Assegurar que todos os componentes mantêm a condutividade apesar de potenciais danos de corrosão ou revestimento.

Verificação de desempenho

Hassan, o nosso contacto numa instalação petroquímica na Arábia Saudita, aprendeu a importância de um teste adequado quando a sua seleção inicial de bucins falhou após apenas seis meses de teste do sistema de dilúvio. As vedações não conseguiam suportar o ciclo térmico entre as condições quentes do deserto e a água fria do dilúvio. Fornecemos prensa-cabos com vedações EPDM classificadas para -40°C a +150°C, e eles tiveram um desempenho impecável em testes de dilúvio trimestrais por mais de três anos.

Teste de fábrica: Os fabricantes de renome fornecem certificados de teste completos, incluindo verificação da classificação IP, testes de resistência à corrosão e dados de desempenho de ciclos térmicos.

Verificação no terreno: A instalação deve incluir testes de pressão e verificação da integridade dos vedantes antes da entrada em funcionamento do sistema. Os calendários de inspeção regulares devem ter em conta o ambiente agressivo do dilúvio.

Conclusão

A proteção contra dilúvio (DTS01) representa um sistema de segurança crítico para instalações de prensa-cabos offshore, fornecendo uma capacidade essencial de supressão de incêndios em ambientes perigosos onde os métodos de proteção tradicionais se revelam inadequados. O sucesso requer uma integração cuidadosa dos sistemas de deteção, redes de distribuição de água e prensa-cabos especialmente concebidos, capazes de manter a integridade durante a ativação de emergência.

A chave para uma proteção eficaz contra dilúvio reside na compreensão dos desafios únicos dos ambientes offshore e na seleção de componentes especificamente concebidos para estas condições exigentes. Na Bepto, os nossos bucins para cabos com classificação marítima incorporam sistemas de vedação melhorados, materiais resistentes à corrosão e concepções comprovadas que mantêm a fiabilidade durante o funcionamento do sistema de dilúvio. Com uma especificação e instalação adequadas, estes sistemas proporcionam a proteção robusta essencial para a segurança offshore e a conformidade regulamentar.

Perguntas frequentes sobre a proteção contra inundações para bucins

1. Explore o papel da DNV como uma sociedade de classificação líder e seus padrões para as indústrias de energia marítima e offshore. ↩

2. Saiba mais sobre as normas desenvolvidas pelo API para melhorar a segurança operacional e a proteção ambiental na indústria do petróleo e do gás. ↩

3. Descubra os princípios de funcionamento dos detectores de calor lineares para a deteção de incêndios em ambientes industriais e perigosos. ↩

4. Compreender como os sensores combinados de ultravioleta e infravermelhos são utilizados para detetar incêndios de forma fiável, rejeitando falsos alarmes. ↩

5. Rever o âmbito desta norma da Comissão Eletrotécnica Internacional para unidades offshore móveis e fixas. ↩